问题 解答题
已知函数f(x)=6-
3
2
a+(3-a)sinx-
1
2
acos2x

(Ⅰ)若a>0,x∈[0,
π
2
]
,求f(x)的最小值;
(Ⅱ)若x∈[0,2π)时,f(x)的图象与x轴有四个不同的交点,求实数a的取值范围.
答案

(I)函数f(x)=6-

3
2
a+(3-a)sinx-
1
2
acos2x

=asin2x+(3-a)sinx-2a+6

令sinx=t,则有t∈[0,1],

所以y=at2+(3-a)t-2a+6,t∈[0,1],

对称轴t=

1
2
-
3
2a

当0<a<3时,y=at2+(3-a)t-2a+6在[0,1]递增,

所以当t=0时,函数最小值为-2a+6;

当a≥3时,t=

1
2
-
3
2a
∈[0,1],,所以当t=
1
2
-
3
2a
函数有最小值
9
4a
-
7a
4
-
3
2

总之,函数的最小值为

当0<a<3时,最小值为-2a+6;

当a≥3时,最小值

9
4a
-
7a
4
-
3
2

(II)因为x∈[0,2π)时,f(x)的图象与x轴有四个不同的交点,

等价于y=at2+(3-a)t-2a+6在[-1,1]有两个不同的解,

所以

-1≤
1
2
-
3
2a
≤1
3≥0
9-2a≥0

解得1≤a≤

9
2

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